Анилиды фосфамидтрикапроновой кислоты в качестве стабилизаторов резиновых смесей

 

Сущность изобретения: продукт - P[NH(CH₂)₅C(O)(NH-C₆H₄X)]₃, где X=o-CH₃,m-OCH₃,o-Cl; БФ C₁₈H₃₀O₃PN₃; БФ C₃₉H₅₇O₃PN₆, C₃₆H₅₇O₆PN₆, C₃₆H₄₈O₃PN₆Cl₃, выход 99% . Реагент 1: трис(N-капролактил) фосфин. Реагент 2: C₆H₄XNH₂, где Х - как указанно выше. 3 табл.

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, конкретно к синтезу новых производных фосфористой кислоты (амидов), замещенных анилидов фосфамидтрикапроновой кислоты общей формулы PNH(CH₂)₅CH, где Х = o-CH₃, м-ОСН₃, о-Сl, в качестве стабилизаторов резиновых смесей.

Известны амиды, эфиры и амидоэфиры октадециламидофосфористой кислоты и амиды и эфиры бис-октадецилмидофосфористой кислоты, являющиеся стабилизаторами резин, первые - для резин на основе бутадиеннитрильного каучука, вторые - для протекторных резин. Основной недостаток известных амидов, эфиров и амидоэфиров октадециламидофосфористой кислоты в их недостаточной гидролитической стабильности, затрудняющей хранение этих продуктов в присутствии влаги воздуха. Гидролитическая стабильность этих продуктов 21-24 ч.

Цель изобретения - синтез новых амидов фосфористой кислоты, являющихся эффективными стабилизаторами резин с повышенной гидролитической стабильностью.

Поставленная цель достигается получением замещенных амидов фосфамидтрикапроновой кислоты указанной общей формулы, где X: о-СН₃(I), м-OCH₃ (II), o-Cl (III).

Для синтеза анилидов фосфамидтрикапроновой кислоты использованы: взаимодействие хлорангидрида фосфористой кислоты (треххлористого фосфора) с Е-капролактамом в среде толуола, приводящее к образованию трис (N-капролактил)фосфина; последующее взаимодействие трис (N-капролактил)фосфина с замещенными анилинами, сопровождающееся раскрытием лактамных циклов и образованием соответствующих анилидов.

В примерах 1-3 приведены условия синтеза анилидов фосфамидтрикапроновой кислоты и некоторые их свойства.

П р и м е р 1. 135,79 г (1,2 моль) Е-капролактама и 100 мл толуола помещают в четырехгорлую колбу (0,5 л), снабженную мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и термометром. После образования однородной суспензии прикапывают при перемешивании 54,33 г (0,4 моль) треххлористого фосфора и нагревают реакционную смесь в течение 1,5 ч до 75-80^оС. Затем заменяют капельную воронку барботажной трубкой и продувают реакционную смесь углекислым газом при температуре 110-120^оС (3 ч). Затем отгоняют толуол под вакуумом. Получают 145,80 г (99,2% от теории) трис (N-капролактил)фосфина (продукт Iа), твердого, хорошо измельчающегося вещества желтого цвета. Данные элементного и спектрального анализов промежуточного продукта, а также некоторые другие его характеристики приведены в табл. 1.

Смесь 61,92 г (0,169 моль) трис (N-капролактил)фосфина и 83,58 г (0,78 моль) о-толуидина помещают в двухгорлую колбу (0,25 л) с обратным холодильником и барботажной трубкой, нагревают до кипения и выдерживают при продувке углекислым газом 1 ч. Затем отгоняют о-толуидин под вакуумом. Получают 88,66 г (99,0% от теории) о-толуидида фосфамидтрикапроновой кислоты (продукт I) твердого хорошо измельчающегося вещества желтого цвета. Данные элементного и спектрального анализов и другие характеристики продукта I приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Проводят аналогично примеру 1, но берут на второй стадии смесь 76,72 г (0,209 моль) трис (N-капролактил)фосфина и 118,23 г (0,96 моль) м-анизидина. Получают 114,72 г (97,3% от теории) о-анизидида фосфамидтрикапроновой кислоты.

П р и м е р 3. Проводят, аналогично 1, но берут на второй стадии смесь 68,35 г (0,186 моль) трис (N-капролактил)фосфина и 107,17 г (0,84 моль) о-хлоранилина. Получают 103,13 г (98,2% от теории) о-хлоранилина фосфамидтрикапроновой кислоты.

Полученные анилиды фосфамидтрикапроновой кислоты могут быть использованы в качестве стабилизаторов резиновых смесей на основе бутадиеннитрильного каучука.

Состав испытанных резиновых смесей приведен в табл. 2.

В выполненной серии опытов смеси, содержащие продукты I, II, III сравнивали со смесями, содержащими известные стабилизаторы: продукт 4010 NA и воск (смесь N 1) и бис-октадециламид диэтиламидофосфористой кислоты (Б-1) - смесь N 2. Результаты испытаний резиновых смесей представлены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что применение предложенных продуктов I, II, III обеспечивает сопротивление тепловому и озонному старению более высокое или соизмеримое по сравнению с известным стабилизатором Б-1. (56) Авторское свидетельство СССР N 586179, кл. C 07 F 9/22, 1978.

Авторское свидетельство СССР N 586178, кл. C 07 F 9/22, 1978 (прототип).

Формула изобретения

Анилиды фосфамидтрикапроновой кислоты общей формулы PNH(CH₂)₅CH где X - о - CH₃, м - OCH₃, o - Cl, в качестве стабилизаторов резиновых смесей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2